[发明专利]一种用于桥梁支座更换的环氧结构胶粘剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于桥梁支座更换的环氧结构胶粘剂及其制备方法，属于建筑胶粘材料技术领域。环氧结构胶粘剂由A组分和B组分组成，A组分包含环氧树脂、聚氨酯改性环氧树脂、活性稀释剂及助剂等，B组分包含改性脂肪胺固化剂、改性酚醛胺固化剂、改性芳香胺固化剂及助剂等；该环氧结构胶粘剂具有施工性优异、施工及固化过程不流淌、可粘结时间长、后期强度高、使用寿命长、可耐久50年等特点，可应用于桥梁支座安装的支座垫石置换与修补、支座上钢板与梁底的调平以及千斤顶与梁底的调平，特别适应用于大桥、特大桥的单个支座大、单次支座数量多的支座更换工程。

技术领域

本发明涉及一种胶粘剂及其制备方法，特别涉及一种用于桥梁支座更换的特种环氧结构胶粘剂及其制备方法，属于建筑胶粘材料技术领域。

背景技术

改性环氧树脂胶粘剂具有粘结力强、强度高、耐腐蚀、施工简单等优点，广泛应用于土木工程各领域。《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》GB50728-2011、《公路桥梁加固设计规范》JTG/TJ22-2008规定了结构胶粘剂的技术要求，其抗压强度≥65MPa、抗拉强度≥30MPa、钢对钢拉伸抗剪强度标准值≥15MPa，并且GB50728中明确规定，对于具有50年耐久性能设计要求的结构胶必须同时通过湿热老化能力及耐长期应力作用能力检验。

桥梁支座是连接桥梁上部梁体和下部桥墩的重要结构，支座安装的平整程度和强度大小直接影响支座的使用性能与寿命，进一步影响桥梁的行车安全与舒适度。桥梁支座在服役一段时间后，由于各方面原因容易出现如支座老化、开裂、移位、偏位、脱空、变形等的各种病害。截止到2019年末全国公路桥梁87.83万座、6063.46万米，比上年增加2.68万座、494.86万米，其中特大桥梁5716座、1033.23万米，大桥108344座、2923.75万米，桥梁支座是桥梁的重要构件，其维护与更换市场需求巨大。《公路桥梁橡胶支座病害评定技术标准》DB32/T2172-2012对公路桥梁的板式橡胶支座和盆式橡胶支座的病害进行了评定及分级，并明确规定3级病害支座不能继续使用，必须立即更换，一级、二级公路桥梁支座宜每两年抽查一次，每次抽查30%，每三年应普查一次；高速公路桥梁及特大型桥梁支座，宜每两年抽查一次，每次抽查30%，每三年应普查一次。《公路桥梁橡胶支座更换技术规程》DB32/T2173-2012是关于支座更换的技术规程，该规程规定了公路桥梁橡胶支座更换的设计要求、更换方法、顶升作业及设备、以及质量验收等内容，对支座更换进行了全面且详细的技术规定。

近年来，随着桥梁建造技术的发展，大桥、特大桥的数量日益增多，其支座更换也提上了日程。大桥、特大桥由于其荷载大、幅宽大，存在单个支座大、单墩同步顶升支座数量多，其支座更换技术更加复杂、材料性能要求更高，存在一些急需解决的关键问题：（1）单个支座体积大所用环氧结构胶粘剂材料多，要求环氧结构胶粘剂具有较长的操作时间，施工及固化过程中不流淌，尺寸稳定性好，以及较低反应放热峰，不爆聚。（2）单墩同步顶升支座数量多，一次更换的支座数量多，落梁时间要求相对较长，也就是环氧结构胶粘剂应具有较长的可粘接时间，同时具有极好的施工性，做到施工便利。（3）支座荷载大对环氧结构胶粘剂的力学性能要求更高，已有工程案例要求环氧结构胶粘剂满足《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》GB50728-2011、《公路桥梁加固设计规范》JTG/TJ22-2008 A级胶的技术要求，其中抗压强度≥65MPa、抗拉强度≥30MPa、钢对钢拉伸抗剪强度标准值≥15MPa。（4）大桥、特大桥设计使用寿命长，同步要求支座使用寿命更长，这就要求所用胶粘剂具有超长的使用寿命，能满足《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》GB50728-2011 50年耐久性能设计要求结构胶粘剂成为首选。中国专利CN2015104222150.6公开了一种桥梁支座调平胶及其制备方法，所用调平胶2小时内强度达到30MPa，早期强度高，操作时间太短，可粘接时间小于2小时，落梁时间短；最终抗压强度达到60MPa，强度偏低，不符合相关标准规范要求；且其配方组分中无填料，胶体存在反应速度快、较高反应放热峰、存在爆聚风险，同时胶体热膨胀系数过大，使用过程中温度与尺寸效应较大，影响支座安全稳定，均不适于大桥、特大桥的支座更换工程。